劣化アスファルト舗装の再生利用に関する研究（２）
研究予算：運営交付金 研究期間：平 18～平 21 担当チーム：材料地盤研究グループ（新材料） 研究担当者：西崎到、新田弘之、佐々木厳 【要旨】 近年、繰り返し再生されたアスファルトやポリマーを含むアスファルトの増加などの理由により、舗装発生材に含まれる アスファルトの針入度が低下傾向にあり、このままでは、再生アスファルト混合物に使用できる舗装発生材が減尐するお それがある。本研究では、針入度の低い舗装発生材をより高度に利用するために、品質規定の見直しなども含む技術開 発を行うことを目的として実施している。 舗装発生材の品質評価方法の検討として、アスファルトモルタルによる評価方法の可能性を見いだし、特に再生ポーラ スアスファルトの配合設計で有効であることを確認した。また、圧裂試験により再生骨材中のアスファルトの劣化度を評価 できることがわかり、繰返し劣化再生された促進試験材料、全国の現場にて採取した試料、改質材を含む劣化アスファル トの品質評価と利用方法に関する試験評価を行った。その結果、繰返し再生されたストレートアスファルトと同様に、再生 骨材中の改質アスファルトの劣化度を圧裂試験により評価できることがわかった。 再生用添加剤では、混合物試験の結果などから繰返し再生を考慮した評価の必要性を指摘し、再生用添加剤の品質 と配合の検討、および再生用添加剤の品質と舗装の性能の関連を試験した。その結果、密度をはじめとした再生用添加 剤の品質を明らかにするとともに、再生アスファルト舗装材料の性状を実験評価し配合上の留意点を整理した。 キーワード：リサイクル、繰返し再生、再生アスファルト、再生アスファルト混合物、再生用添加剤 １．はじめに 昭和６０年頃に本格化した舗装のリサイクルは現在では広 く浸透し、アスファルト舗装発生材の９９％以上が再利用(Ｈ １４年以降)されている。このため、修繕工事等で発生する アスファルト塊や路面切削材等の舗装発生材は、繰返し再 生されて劣化が進んでいることが懸念されている。 また、舗装の高耐久化、多機能化が求められる場面が増 え、重交通対策や排水性舗装用等として、熱可塑性エラス トマ等のポリマーを添加することにより改質されたポリマー 改質アスファルト（以下、ポリマー改質アス）を使用する場面 が増えている。これに伴い、このポリマーを含む舗装発生 材も増加しつつある。改質アスファルトは、改質材として添 加されるポリマーの特性から、ストレートアスファルトに比べ て針入度が低い。 現在、舗装発生材からの再生加熱アスファルト混合物（以 下、再生アスコン）の製造においては、発生材に含まれる アスファルトの針入度が２０未満のものは劣化が著しく進行 しているとされ、原則として使用できないこととなっている。 しかし、上記のように、繰り返し再生されたアスファルトやポ リマーを含むアスファルトが増加したことなどの理由により、 この針入度が低下傾向にある。このままでは、再生アスファ ルト混合物に使用できる舗装発生材が減尐し、再生利用率 も低下するおそれがある。 そこで、本課題では、針入度が低下したアスファルト舗装 発生材のより高度な利用のために、品質規定の見直しなど も含む技術開発を行うことを目的として、平成 18 年度から 21 年度にわたり、アスファルト舗装発生材の品質評価方法 の検討、および再生用添加剤の品質評価方法の検討を行 った。実験調査の着目点および実施項目は以下の通りで ある ・アスファルトモルタルによる舗装発生材の評価方法 ・再生用添加剤の品質評価方法の検討 ・再生骨材中の劣化アスファルトの品質評価方法 ・再生用添加剤の品質と繰返し再生への適用性 ・改質材を含む劣化アスファルトの再生利用方法 ・再生用添加剤の品質と配合設計方法２．アスファルトモルタルによるポーラスアスファルト 舗装発生材の品質評価方法の検討 ２．１ アスファルトモルタル評価の適用性 2.1.1 検討の概要 アスファルト舗装発生材の品質は、溶媒で抽出したアスフ ァルトの針入度により評価しており、この針入度により、アス ファルトの品質改善のための再生用添加剤等の添加量を 決定している。しかし、ポリマー改質アスでは抽出後の針入 度評価による添加量決定が困難、抽出に使用する有機溶 剤の使用量削減の必要性などから、新しい品質評価方法 が求められている。 本検討では、アスファルトを抽出せずに、再生用添加剤 等の添加量を求める方法として、アスファルトモルタルの性 状により添加量を決定する方法を検討することとした。平成 18 年度は新アスファルト（改質Ⅱ型３種、改質Ｈ型３種）を 用いてアスファルトモルタルを作製し、性状測定を行った。 アスファルトモルタルの性状試験として一般的に行われる ものはないため、今回は、アスファルトで行われる試験（ダ イナミックシアレオメータ試験（DSR）、ベンディングビーム レオメータ試験（BBR））を用いてアスファルトモルタルの試 験を行った。 2.1.2 予備検討結果 DSRの結果を図-１に示す。ここでG*/sinδは弾性率の一 種で、耐わだち掘れ性の評価に用いられるものである。ア スファルトモルタルは、DSR でも試験が行え、図のように、 アスファルトの性状と関係が深いことが分かった。 BBRの結果を図-２に示す。ここでSは曲げスティフネスで あり、低温ひび割れの評価に用いられるものである。やは り、アスファルトモルタルは、BBR でも試験が行え、アスファ ルトの性状と関係が深いことが分かった。 これらの結果より、アスファルトの抽出に代わり、アスファ ルトモルタルでの評価試験によりアスファルトの再生の設 計ができる可能性が見いだされた。 ２．２ ポーラスアスファルト混合物の配合設計 アスファルトモルタル（以下、アスモル）による試験方法を 検討した結果、舗装発生材の評価方法としての適用可能性 が認められたため、平成 19 年度も引き続きアスモルによる 評価の検討を行った。特に再生ポーラスアスファルト混合 物（以下、再生ポラアス混）の配合設計時にアスモルの試 験を適用することが有効と考えられたため、再生ポラアス混 の再生アスモルを作製し検討を進めた。 2.2.1 方法 アスモルの検討を行うのに先立ち、従来までの知見で再 生ポラアス混を配合することにした。従来までの知見での 配合設計方法としては、「舗装再生便覧（（社）日本道路協 会）」に参考として紹介されているカンタブロ試験を用いて 行う配合設計法があり、これを行った。配合設計のフローを 図-３に示す。 新規ポラアス混も再生ポラアス混も目標空隙率は 20%とし、 再生ポラアス混は、使用する再生骨材をポラアス混由来の 再生骨材（以下、ポラアス再生骨材）とストレートアスファル ト混合物来再生骨材（以下、ストアス再生骨材）の２種類を 使用した。新規アスファルトはいずれも共通で、ポリマー改 質アスファルト H 型を使用した。 再生用添加剤、改質剤はいずれも市販のものを用い、改 質剤はポリマー改質アスファルトH型用として市販されてい るものを用いた。ポラアス再生骨材もストアス再生骨材も 13 ～5mm に粒度調整したものを用いた。 決定した配合については、各種混合物性状（マーシャル 試験、カンタブロ試験、圧裂試験、ホイールトラッキング試 験）を実施するとともに、ポーラスアスファルト混合物の場合、 供用時の骨材飛散が問題になる場合もあるので、「舗装性 能評価法別冊」（（社）日本道路協会）に掲載されている「ね じり骨材飛散抵抗値」の測定方法により、ねじり骨材飛散値 も計測した。 10 100 1000 1 10 100 アスファルトのG*/sinδ (kPa) ア ス フ ァ ルト モ ルタ ルのG * / si nδ (k P a) ■改質Ⅱ型 ◆改質Ｈ型 図-１ ｱｽﾌｧﾙﾄとｱｽﾌｧﾙﾄﾓﾙﾀﾙの性状比較（DSR） 100 1000 10000 100 1000 アスファルトのS値（MPa） ア ス フ ァ ルト モ ルタ ルのS値（ M P a） ■改質Ⅱ型 ◆改質Ｈ型 図-２ ｱｽﾌｧﾙﾄとｱｽﾌｧﾙﾄﾓﾙﾀﾙの性状比較（BBR）
図-３ 再生ポラアス混の配合設計のフロー 2.2.2 結果 上記の配合および新規の配合の混合物性状を表-１に示 す。この配合設計法では、カンタブロ損失率を新規混合物 に合わせるように配合をしているが、再生ポラアス混の決 定配合では、新規ポラアス混の値より小さくなり、良好な結 果を得た。またその他の試験結果も各種目標値を満足して いる。 ねじり骨材飛散試験の結果を図-４に示す。ポラアス再生 骨材を使用したものと新規ポラアスはほぼ同じ曲線を描き、 同等の性能を有するものと思われる。また、ストアス再生骨 材を用いたものは骨材飛散が小さく新規のものよりもよい性 状を示した。これは、決定配合ではストアス再生骨材の改 質剤の添加量がポラアス再生骨材の２倍となったためと考 えられる。しかし、この混合物は粘性が高く、施工性が劣る ものと予想された。 ここで得られた決定配合をもとにアスモルの配合を求め、 アスモルによる評価法の検討を行った。 0 5 10 15 20 25 0 50 100 試験時間（min) ねじ り 骨材飛 散率（％ ） 新規 ﾎﾟﾗｱｽ再生骨材 ｽﾄｱｽ再生骨材 図-４ ねじり骨材飛散試験の結果 ２．３ アスファルトモルタルによる評価法の検討 2.3.1 方法 2.2 で得られたポラアス混の配合を基にアスモルの配合 を求め、アスモル部分だけを作製し、各種性状を測定した。 再生用添加剤や改質剤の添加量は、図-３で求めた決定配 合だけでなく、再生用添加剤量２×改質剤量３の６種類ず つ作製した。アスモル部分の配合設定は、ポラアス混の配 合の1.18mm通過分の骨材およびアスファルトをアスモルと して行った。なお、再生骨材は 13-5mm に調整したもので あるから、普通にふるっただけでは 1.18mm 通過分は得ら れない。そこで、再生骨材の表面に付着しているアスモル 分を粗骨材を磨耗させないようにふるい目に擦って剥ぎ取 り 1.18mm 通過分を得ている。ここで得た 1.18mm 通過分の 再生骨材は全てがアスモル分となるが、全体のアスファル ト量と異なるので、アスファルト量を別途計測した。 このようにして求めたアスモルの配合を表-２に示す。① ～⑫が再生アスモルで、⑬が新材のアスモルである。2.2 の決定配合と同じ成分のアスモルは②と⑪となっている。 ②と⑪の混合物性状は、表-１でも分かるように、どの項目 でも新材による試験結果と比べて同等かそれ以上の性状 を示したものである。 ・目標空隙率は20%と設定 ・再生骨材配合率は30%と設定 ・再生用添加剤と改質剤を添加 ・付着試験は、5.0%を基準とし、0.5% きざみで5点実施 ・付着試験から得られた変曲点を最適 アスファルト量とした。 ・マーシャル安定度（標準・水浸） ・カンタブロ試験（標準） ・ホイールトラッキング試験 ・暫定アスファルト量は、新アス、旧 アス、再生用添加剤および改質剤を 合わせて5.0% ・骨材配合は、空隙率と2.36mm通過分 の関係から、目標空隙率となる骨材 配合とした ・まず、再生用添加剤量を変えて（0 ～30%）カンタブロ試験（20℃）を 実施して、新規混合物と同じ損失率 となる添加量を設定 ・再生骨材は、ポーラスアスファルト 再生骨材とストレートアスファルト 再生骨材の２種類 ・新規アスファルトはポリマー改質 アスファルトH型を使用 ・暫定３粒度は、2.36mm通過分15.5% を基準として、±3% ・続いて、改質剤量を変えて（0～ 12%）カンタブロ試験を実施して、新 規混合物と同じ損失率となる添加量 を設定 目標空隙率の設定 使用材料の設定 暫定配合の設定 マーシャル供試体作製（試突 き) 目標空隙率を満 足するか 骨材配合の決定 再生用添加剤量および 改質剤量の設定 カンタブロ試験 の実施－目標損 失率を満足する か 再生用添加剤量および 改質剤量の決定 付着試験の実施 最適アスファルト量の設定 混合物性状の確認 配合の決定 表-１ 新規および再生ポラアス混の混合物性状一覧 新規ﾎﾟｰﾗｽｱｽ ﾌｧﾙﾄ混合物 ﾎﾟﾗｱｽ再生骨 材使用した 再生ﾎﾟﾗｱｽ混 ｽﾄｱｽ再生骨 材使用した 再生ﾎﾟﾗｱｽ混 基準値 および 目標値 (%) 4.90 5.30 5.20 － (g/cm3) 2.49 2.49 2.47 － (g/cm3) 2.00 2.00 2.01 － (%) 19.80 19.10 19.40 20±1 (kN) 5.41 5.81 5.80 5kN以上 (1/100cm) 36.50 28.30 31.70 20～40 (%) － 98.60 94.50 75以上 カンタブロ損失率 (%) 11.40 8.40 10.10 15以下 強度 (MPa) 0.63 0.85 0.73 － 変位量 (cm) 0.25 0.18 0.20 － 強度/変位量 (MPa/cm) 2.64 4.66 3.65 － (回/mm) － 6,517 7,269 3,000以上 アスファルト量 理論密度 密度 動的安定度 圧裂試験 (20℃) 空隙率 安定度 フロー 残留安定度
ア ス モ ルの 試験は 、 DSR（ Dynamic Shear Rheometer）試験や二重円筒回転粘度計による 高温粘度の測定など、アスファルト用の試験を 行った。 2.3.2 結果 アスモルの DSR 試験の結果を図-５に示す。 アスモルでの試験値の目標値はないため、全 て新規材料の⑬と比較した。今回の再生骨材 では特に改質剤を添加していない①④⑦⑩が ⑬と同じような挙動を示しているため、改質剤を 添加しなくても目標の性状になる可能性が見ら れた。また、カンタブロ試験での決定配合とな った②と⑪は⑬より高い値を示し、60℃での性 状は新規材料以上である可能性がみられた。 一方、カンタブロ試験による配合では、これま での経験で現場施工において施工性に劣るも のもあった。そこで、施工性をアス モルで評価できるか試みた。アス モルを回転粘度計で計測した結果 を図-６に示す。②においては⑬の 1.2 倍程度の値を示し、施工性には 問題ないと考えられた。しかし、⑪ は⑬の２倍近い値を示しており、実 施工ではかなりの注意が必要であ ることが予測された。 以上より、再生アスモルはアスフ ァルト用の試験で適用できるものが あり、60℃の性状などが把握できた。 また、現在の混合物のみで配合す る方法では、特に施工性を考慮す ることができないことが確認できた。 アスモルによる粘度判定を組み合 わせることにより、よりよい配合がで きる可能性があることが分かった。 ３．再生用添加剤の品質評価方法 の検討 ３．１ バインダ試験 3.1.1 試験の概要 本課題では、針入度が低下したアスファルト舗装発生材 のより高度な利用のために、品質規定の見直しなども含む 技術開発を行うことを目的として実施している。 現在、再生用添加剤の品質は、「舗装設計施工指針」 （(社)日本道路協会）に示されているが、規格値が定められ ている項目は尐ない。再生舗装が主流になっており、繰返 し再生も行われていることから、これを考慮して再生用添加 剤の品質を定める必要がある。 そこで、現在流通している再生用添加剤について、繰返 骨材 添加剤等 再生骨材 新As 再生用 種類 配合割合 (ｱｽ含有) (改質H型) 添加剤 ① 再生用添加剤10%， 改質剤0% 63.98 14.16 21.16 0.71 0 ② 再生用添加剤10%， 改質剤3%設定 63.98 14.16 20.29 0.71 0.87 ③ 再生用添加剤10%，改質剤6%設定 63.98 14.16 19.42 0.71 1.74 ④ 再生用添加剤5%， 改質剤0%設定 63.98 14.16 21.54 0.33 0 ⑤ 再生用添加剤5%， 改質剤3%設定 63.98 14.16 20.67 0.33 0.87 ⑥ 再生用添加剤5%，改質剤6%設定 63.98 14.16 19.8 0.33 1.74 ⑦ 再生用添加剤10%， 改質剤0% 56.05 22.07 21.36 0.53 0 ⑧ 再生用添加剤10%，改質剤6%設定 56.05 22.07 19.72 0.53 1.63 ⑨ 再生用添加剤10%， 改質剤12%設定 56.05 22.07 18.09 0.53 3.27 ⑩ 再生用添加剤5%，改質剤0%設定 56.05 22.07 21.62 0.26 0 ⑪ 再生用添加剤5%， 改質剤6%設定 56.05 22.07 19.99 0.26 1.63 ⑫ 再生用添加剤5%，改質剤12%設定 56.05 22.07 18.35 0.26 3.27 新規 49.26 材料 － ＋石粉25.0 － － 通常発生材 由来（スト レートアス ファルト） ⑬ － 25.74 細目砂 改質剤 ポーラスア スファルト 発生材由来 表-２ アスモルの配合 図-５ 再生アスモルの DSR 試験結果 1 10 100 1000 10000 0.1 1 10 100 角速度ω (rad/s) G */ si n δ( kPa ) ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑬ 1 10 100 1000 10000 0.1 1 10 100 角速度ω (rad/s) G */ si n δ( kPa ) ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ ⑬ 1rpm 0.0E+00 2.0E+04 4.0E+04 6.0E+04 8.0E+04 1.0E+05 1.2E+05 1.4E+05 160 165 170 175 180 温度（℃） 粘度（ｍ Pa ･s) ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑬ 1rpm 0.0E+00 5.0E+04 1.0E+05 1.5E+05 2.0E+05 2.5E+05 3.0E+05 3.5E+05 4.0E+05 4.5E+05 5.0E+05 160 165 170 175 180 温度（℃） 粘度（ m P a ･s) ⑩ ⑪ ⑫ ⑬ 図-６ 再生アスモルの高温粘度測定結果
し再生を行った場合のアスファルトの性状を平成 18 年度に 把握するとともに、混合物劣化試験による再生用添加剤の 品質評価方法の検討を平成 19 年度に行った。 繰返し再生試験は図-７に示す手順で劣化と再生を繰り返 し、針入度や軟化点といった基本的な性状を測定した。ここ で劣化では、薄膜加熱試験(TFOT)後に加圧劣化試験 （PAV）を行い、再生では、再生用添加剤を針入度 70 にな るように添加した後、新アスファルト（以下、新アス）を 40%に なるように添加した。新アスにはストレートアスファルト 60/80（以下、StAs）を１種類用い、再生用添加剤は９種類用 いた。なお、原アスファルト（原アス）とは、未劣化のものは 新アスのことをいい、劣化後のものは再生アスファルト（再 生アス）のことをいう。 【①原アス】 → 【②劣化】 → 【③再生】* ［TFOT］ ＋ ［PAV］ <針入度 70 <標準条件> <試験時間 65h> 新アス 40%> * ③の後のものを原アスとして②③を２回繰り返す 図-７ アスファルトの繰返し再生試験方法 3.1.2 バインダ試験の結果 針入度は、図-８のように針入度が 70 になるように再生し ているので、原アスは 70 付近になっている。薄膜加熱 （TFOT）後、加圧劣化（PAV）後も再生添加剤の種類の影 響も尐なく、ほぼ同じような値となっている。一方軟化点は、 図-９のように原アスでも比較的広い範囲に分布しており、 特に再生２回目の分布が広がっている。 これらの結果より、再生用添加剤種類によって再生アスフ ァルトの性状は異なり、特に劣化後の軟化点は大きく異なる ことが分かった。 ３．２ 混合物試験 3.2.1 試験の概要 現在、再生用添加剤の品質は、「舗装設計施工指針」 （(社)日本道路協会）に示されているが、規格値が定められ ている項目は尐ない。現在、再生舗装が主流になっており、 繰返し再生も行われていることから、これを考慮して再生用 添加剤の品質を定める必要がある。 アスファルトバインダにおける検討で、再生用添加剤の品 質は繰返し再生を考慮する必要があると考えられたため、 混合物を繰返し再生した場合の性状への影響を平成 19 年 度に調べた。 3.2.2 混合物試験方法 試験は図-１０に示す手順で劣化と再生を繰り返した。劣 化１は施工までに受ける劣化を再現する操作であり、劣化２ は供用中に受ける劣化を再現するものである。劣化２の試 験条件は、事前に劣化時間を変えて試験を行い、得られた 劣化-時間の関係から、アスファルトの針入度が 20 になる 試験条件として、劣化時間を 51h とした。アスファルトはスト レートアスファルト 60/80 で、再生用添加剤は２種類使用し た。また、再生する場合の再生骨材の配合率は 60%とした。 評価試験は圧裂試験と水浸圧裂試験、抽出アスファルトの 試験など行った。 【①混合物作製】 → 【②劣化 1】 → 【③劣化 2】* < 再 生 骨 材 60%, 針 入 度 70> <130 ℃ ,1h+165 ℃ ,1h> <110℃,51h> * ③の後のものを再生骨材として②③をもう一度繰り返す 図-１０ アスファルト混合物の繰返し再生試験方法 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 65.0 67.0 69.0 71.0 73.0 75.0 原アス 針入度（1/10mm） T F O T ， P AV後 針入度 （1/ 10mm ） TFOT(新ｱｽ) PAV(新ｱｽ) TFOT-1回目 PAV-1回目 TFOT-2回目 PAV-2回目 原アス分布小 PAV後分布小 TFOT後分布小 図-８ 劣化と再生を繰り返したｱｽﾌｧﾙﾄの針入度 40.0 45.0 50.0 55.0 60.0 65.0 70.0 45.0 47.0 49.0 51.0 53.0 55.0 原アス 軟化点（℃） T F O T ，P AV後 軟化点（℃ ） TFOT(新ｱｽ) PAV(新ｱｽ) TFOT-1回目 PAV-1回目 TFOT-2回目 PAV-2回目 再生２回目分布大 再生１回目分布中 再生１回目PAV分布中 再生２回目PAV分布大 図-９ 劣化と再生を繰り返したｱｽﾌｧﾙﾄの軟化点
3.2.3 混合物試験の結果 図-１１に繰り返し再生した混合物の圧裂 試験結果を示す。ここで、新規とは全ての 材料が新材のもの、劣化は図-１１の②と ③の劣化を施したもの、再生１回目、２回 目は劣化後に再生したものである。圧裂強 度は再生のものも新規と大きな違いがな いが、破壊時の変位量（圧裂変位量）は新 規のものより小さくなる傾向が見られる。そ の傾向は再生用添加剤の種類や回数によ って異なっており、再生 1 回目よりも再生２ 回目、AよりもBが小さい。これは再生の場 合、変位に対して追従できなくなっていく 傾向を示しているものと考えられ、再生性 状の評価としてこれに関する項目が今後 必要と考えられた。 図-１２に繰り返し再生した混合物から抽 出回収したアスファルトの性状を示す。針 入度は、新規アスファルトが 61 であったの に対し、再生時は70（60/80等級の中央値）を目標に配合し たので、新規と再生で異なっている。軟化点をみると、針入 度が再生時に高くなったにもかかわらず、軟化点も高くな っている。針入度が上がると軟化点は下がる傾向が見られ るのが一般的であることから、図のような変動は、再生され たアスファルトの質が変化していることを示している。さらに 劣化すると軟化点は上昇するが、劣化前後で新規のもので は変化が大きいのに対し、再生では新規のものほど変化し ていない。再生ではこのように元のアスファルトとは異なる 傾向がみられた。 以上より、アスファルト混合物は繰り返し再生を行うことで、 アスファルトの性質が変化しており、その変化には再生用 添加剤の種類の影響も見られるため、今後再生を考慮した 評価が必要と考えられた。 ４．再生骨材中の劣化アスファルトの品質評価方法 本研究では、針入度が低下したアスファルト舗装発生材 をより高度に利用するために、品質規定の見直しなども含 めた技術開発を行うことを目標に、再生材料の評価法およ び利用法の実験検討を行った。 劣化アスファルトを再生利用する場合に懸念される、疲労 破壊性状を簡便に評価できる新たな品質評価試験方法と 配合設計手法の設定を目的に、中間処理施設で製造され る劣化アスファルトを含む再生骨材への新しい評価方法の 適用性の検討、および繰返し再生利用における再生用添 加剤の適用限界の試験評価を平成 20 年度に行った。 ４．１ 検討の概要 低針入度化したアスファルトを再生しても疲労性状に劣る ことが多く、早期にひび割れが発生し損傷する可能性が高 い。このため前述の通り現時点では、原則として混入量等 にかかわらず再生骨材の使用可否を定めるための針入度 ２０の下限値が規定されている。 アスファルト舗装発生材の再生利用にあたっては、溶剤 によりアスファルトバインダを回収し、針入度により評価して いるが、煩雑で手間がかかるほか、ポリマーを含む場合に は正確な品質評価が困難な場合がある。そこで、これに代 図-１３ アスファルト混合物の圧裂試験 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 再生 劣化 再 生 （2回目） 圧裂変位量（ mm ） 再生用添加剤A 再生用添加剤B 新規 再生1回目 劣化 再生2回目 及び新規 1 1.5 2 2.5 3 再生 劣化 再 生 （2回目） 圧裂強度（ M P a ） 再生1回目 劣化 再生2回目 及び新規 図-１１ 繰り返し再生した混合物の圧裂試験結果 0 10 20 30 40 50 60 70 80 再生 劣化 再生 （ 2 回目） 針入度（ 1/ 10 m m ) 再生1回目 劣化 再生2回目 及び新規 40.0 45.0 50.0 55.0 60.0 65.0 再生 劣化 再生 （2回目） 軟化点 (℃ ) 再生用添加剤A 再生用添加剤B 新規 再生1回目 劣化 再生2回目 及び新規 図-１２ 繰り返し再生した混合物から抽出したアスファルトの性状
わる簡易に評価法として圧裂試験が期待されている。本研 究では、日本アスファルト合材協会との共同研究により、圧 裂試験の適用性について実験検討を実施し、配合設計に おける目標値や再生用添加剤の添加量決定方法を見いだ した。再生骨材中の劣化アスファルトの評価として、針入度 にかわる品質指標としての、圧裂試験の適用性を検討し た。 ４．２ 試験方法 再生資材の品質基準を有効に運用するためには、品質 指標として用いる評価法が、再生骨材の粒度やアスファル ト量、あるいはアスファルトの種類にかかわらず、アスファ ルトの劣化度を推定できるものである必要がある。このため、 実験室で促進劣化させた試料の圧裂試験（図-１３）を実施 し、針入度と圧裂性状との関係を把握した。さらに、実際の 現場抜き取り試料によりその適用性を確認した。 4.2.1 室内促進劣化試料 アスファルト混合物を実験室内でオーブン劣化させること により針入度の異なる劣化アスファルト混合物を調整した。 アスファルトの種類はストレートアスファルト（以下、ストアス） 60/80 および改質アスファルトⅡ型の２種類とし、混合物は 密粒度アスファルト混合物(13)とし、アスファルト量を 4.0%か ら6.0%まで0.5%きざみで5段階変化させたものを使用した。 アスファルト量ごとに３水準の促進劣化試料を調整し、各劣 化水準につき３個の圧裂試験供試体から得られた試験結 果から、図-１４のように針入度(20,15,10)ごとの圧裂スティフ ネス値を内外挿により求めた。 4.2.2 プラント再生材試料 実際の供用環境で自然劣化した再生材への 適用性の確認として、プラントからの抜き取り試 料について同様に試験した。日本アスファルト 合材協会の全国各地の再生プラントから、劣化 アスファルトを含む再生骨材を４２試料採取して 試験に用いた。 評価対象となる劣化したアスファルト混合物 は、採取した再生骨材を 165℃で両面 75 回突 き固めてマーシャル供試体を作製し、20℃で 圧裂試験を行った。あわせて、この再生骨材か ら劣化アスファルトを溶剤抽出し、針入度とアス ファルト量を測定した。 ４．３ 試験結果 4.3.1 室内促進劣化試料 アスファルト量と圧裂スティフネス（図-１４の結 果から求めた各針入度の値）の関係を、アスファルト種およ び針入度ごとにプロットしたものが図-１５である。この図か ら、アスファルトが劣化し針入度が低下するほど圧裂スティ フネスが大きくなり、その関係はアスファルト量には大きな 影響を受けないことがわかる。また、改質アスファルトはスト アスに比べると、圧裂スティフネスが同程度でも針入度は 小さいが、これは、改質アスファルトは針入度が小さくても ポリマーの効果により性能は保たれているという、これまで の知見と整合している。 ストアスの針入度２０に相当する再生骨材の品質基準を圧 裂ス テ ィ フ ネ ス で 設定し よ う と す る 場合、 た と え ば 1.6MPa/mm 付近にしきい値があるものと見られる。この場 合、改質アスファルトでは針入度 10～15 になるとみられ、 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 10 15 20 25 30 圧裂 ス テ ィ フ ネ ス 20 ℃ (M Pa / m m ) 針入度 (1/10mm) 1.73 ストアス 5.0% 図-１４ 針入度と圧裂係数の関係の一例（ストアス 5%の場合） 1.0 1.5 2.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 圧裂 ス テ ィ フ ネ ス 20 ℃ (M P a/m m ) アスファルト量 (%) 室内劣化再生骨材 ストアス60/80 -●- 針入度 20 -○- 針入度 15 改質Ⅱ型アスファルト -●- 針入度 20 -○- 針入度 15 -▲- 針入度 10 改質Ⅱ型 針入度 10 針入度 15 針入度 20 15 スト アス 針入度 20 図-１５ アスファルトの劣化レベルと圧裂係数（圧裂スティフネス） 針入度 10, 15, 20 における値を内外挿して求める
昨年度実施した疲労試験等による改質アス ファルトの耐久性の目安とも一致する。ただ し、試験条件や配合条件等による変動も予想 されるので、これらを勘案した試験を継続し て、より多くのデータをもとに慎重に設定する 必要がある。 4.3.2 プラント再生材試料 実道の供用環境で自然劣化した再生材の 劣化レベルと圧裂試験性状との関連を、室内 劣化試験結果（近似線）とともに図-１６に示 す。 アスファルト塊から中間処理施設で再生さ れた材料は、アスファルト量は一様でなく、 その劣化度により圧裂スティフネスの値も幅 をもっている。針入度と圧裂スティフネスの関 係をみると、劣化が進み針入度が２０未満に 低下したもの（赤丸）は圧裂スティフネスの値 が母集団の分布のうち大きい側に集中して測定されること がわかる。さらに、試料によるばらつきはあるものの、室内 劣化のストアス針入度２０の線が、プラント再生材の針入度 ２０未満の分布付近を通ることがわかる。したがって、針入 度２０基準に相当する資材評価を、圧裂スティフネスによっ て規定できそうなことがわかった。今後、試験の有効性、試 験条件、誤判定の率などを考慮した検討を進め、実用的な 品質規格の提案につなげる必要がある。 ５．再生用添加剤の品質と繰返し再生への適用性 ５．１ 検討の概要 劣化の進んだアスファルトには、通常、軟化剤（若返り材） を混入して再生アスファルト混合物を製造する。これらの軟 化剤のうち軽質オイル等の再生用添加剤は、劣化硬化した アスファルトを見かけ上軟化させる効果はあるものの、その 品質や添加量が舗装の耐久性等に与える影響については 不明な点が多い。過度に劣化したアスファルトに再生用添 加剤を多量に添加し、針入度の値のみを確保することは、 舗装用アスファルトとしての品質のバランスを欠き、十分な 性能と耐久性を確保できなくなることが懸念される。 一方、オイル等の再生用添加剤ではなく、新アスファルト を添加することにより再生する手法がある。軟質なアスファ ルトの添加は、再生アスファルトの品質や成分バランスを著 しく乱すことはなく、バインダ性能や耐久性、繰返し再生へ の適用性に優れるものと考えられる。 そこで、これらの軟化剤の添加が舗装用バインダとしての 品質の変化、特に繰返し再生における再生利用限界に与 える影響を把握して適用性の基準を提案するための資料と すべく材料試験を行った。 ５．２ 試験方法 促進劣化と再生（軟化剤の添加混合）を繰り返してバイン ダ性状ならびに混合物性状の品質変化を試験した。この繰 返し再生試験は、アスファルトバインダのみの劣化試験とア スファルト混合物を用いた劣化試験を実施した。 バインダのみによる劣化試験は、アスファルト試料を薄膜 加熱および加圧劣化（ＰＡＶ）試験により劣化させ、針入度と 軟化点の変化を測定した。これに軟化剤を添加して再生し、 促進劣化および性状測定を繰り返した。 混合物試験は、アスファルト混合物を加熱オーブンにて 促進劣化させ、これを再生する操作を繰り返した。各段階 で圧裂試験と、抽出回収したアスファルトの針入度と軟化点 を測定した。 再生アスファルトの調整に使用した軟化剤は、オイル系 再生用添加剤、軟質アスファルトである。バインダ試験、混 合物試験には、同じアスファルトおよび軟化剤を使用した。 再生における劣化アスファルトの混入率は、いずれの試 験も６０％として行った。配合条件は３種類とし、試料Ａは再 生用添加剤のみを用いて再生、試料Ｂは再生用添加剤と 軟質アスファルト(針入度 150/200)を併用、試料Ｃは軟質ア スファルト(針入度 400 程度)のみを添加して再生したもので ある。混合物試験はＢとＣについて実施した。 ５．３ 試験結果 図-１７に、繰り返し再生したアスファルト、混合物から抽出 1.0 1.5 2.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 圧裂 ス テ ィ フ ネ ス 20 ℃ (M P a/m m ) アスファルト量 (%) プラント再生骨材 ○ 針入度 ≧20 ● 針入度 ＜20 室内劣化再生骨材 ― ストアス60/80 (針入度 2 0 , 15) （近似線） - - 改質Ⅱ型アス (針入度 20, 15, 10) (10)針入度 (15) (20) (15) 針入度(20) 図-１６ アスファルトの劣化レベルと圧裂係数（圧裂スティフネス）
回収したアスファルトの性状を示す。バインダ試 験と混合物試験の劣化条件が異なることから、劣 化後の針入度は、バインダ試験で１５～２０、混合 物試験では２０～３０となった。再生アスファルトの 針入度は、それぞれ４０～５０、５０～６０程度であ った。再生アスファルトの調整は針入度を指標に するため、軟化剤配合による再生後の針入度に は変化は生じないが、劣化後の針入度は僅かに 上昇傾向にあるともいえる。 バインダ試験での軟化点の変化（図-１８）をみる と、再生時に針入度が高くなったにもかかわらず、 軟化点も高めに変化してゆく傾向が見られる。針 入度が上がると軟化点は下がるのが一般的であ ることから、このような変動は、過度に劣化した成 分の蓄積等により再生されたアスファルトの質が 変化し、脆くなっているものと考えられる。特に、 オイル系軟化剤のみを使用した試料Ａでは繰返 し再生に伴う軟化点の上昇が顕著である。ストア スの試験値として８０℃を超える軟化点は著しく異 常であり、繰返し再生によりアスファルトがかなり 硬く変質していることが伺える。 混合物試験での軟化点の変化（図-１９）では、 バインダ試験ほどの軟化点の上昇はみられない ものの、オイル系添加剤を使用した試料Ｂでは、 繰返し回数が３回を超えると軟化点が上昇の傾向 を示している。これは、混合物の劣化条件が比較 的緩やか（劣化後針入度が２５～３０）であったこと が影響しており、針入度が２０を下回るような繰返 し劣化を行った場合には、軟化点の上昇はより顕 著になるものと考えられる。 図-２０に、繰り返し再生した混合物の圧裂試験 結果を示す。繰返し回数が尐ない場合は軟化剤 の種類による差異は見られないが、オイル系の軟 化剤を使用すると、再生後の圧裂スティフネスの 値が漸増することがわかる。前述の通り、圧裂ス ティフネスの基準値は 1.6MPa/mm 程度にあるも のとみられ、繰返しによる使用限界を考慮する必 要がある。 このように、繰返し再生により元のアスファルトと は異なる性状に変化する傾向がみられ、アスファ ルトに比べてかなり軽質で成分構成も異なる再生 用添加材を使用すると、その影響が特に顕著で あることがわかった。 0 10 20 30 40 50 60 70 新規 劣化 再生 劣化 再生 劣化 再生 劣化 再生 ＊ １回 ２回 ３回 ４回 針入度 (1 /1 0 m m ) 添加油のみ:A 油+軟アス併用:B 軟質アスのみ:C 油+軟アス併用:MixB 軟質アスのみ:MixC ＊) 新規とは製造劣化後 （ＴＦＯ or 練落し） 図-１７ 繰返し再生による針入度の変化 40 50 60 70 80 90 100 新規 劣化 再生 劣化 再生 劣化 再生 劣化 再生 ＊ １回 ２回 ３回 ４回 軟化点 (℃ ) 添加油のみ:A 油+軟アス併用:B 軟質アスのみ:C ＊) 新規とは製造劣化後 （ＴＦＯ） 図-１８ 繰返し再生による軟化点の変化（バインダ劣化） 40 45 50 55 60 65 70 75 80 新規 劣化 再生 劣化 再生 劣化 再生 劣化 再生 ＊ １回 ２回 ３回 ４回 軟化点 (℃ ) 油+軟アス併用:MixB 軟質アスのみ:MixC ＊) 新規とは製造劣化後 （練落し） 図-１９ 繰返し再生による軟化点の変化（混合物劣化） 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 新規 劣化 再生 劣化 再生 劣化 再生 劣化 再生 １回 ２回 ３回 ４回 圧 裂 ス テ ィ フ ネ ス ,強度 (M P a/m m , M P a) 油+軟アス併用:強度 軟質アスのみ:強度 油+軟アス併用:Stiff. 軟質アスのみ:Stiff. 図-２０ 繰返し再生による圧裂係数（圧裂スティフネス）の変化
６．改質材を含む劣化アスファルトの再生利用方法 ６．１ 検討の背景 本研究では、ポリマー改質アスファルトの混入により針入 度が低いアスファルト舗装発生材を有効に再生利用するた めの技術を確立することを目標に、再生材料の評価法およ び利用法の実験検討を実施している。改質材を含む劣化 アスファルトの品質評価と利用方法に関する試験評価を平 成 21 年度に行った。 低針入度化したアスファルトはアスファルト舗装に再生し ても針入度が低くても疲労性状に劣ることが多く、早期にひ び割れが発生し損傷する可能性が高いと言われている。こ のため、使用可否の判断基準として針入度２０の下限値が 規定されている。旧アスファルトの針入度が２０未満の場合、 再生骨材はアスファルト混合物へ利用することは現時点で は原則としてできない。 しかしながら、改質アスファルト混合物の発生材を使用し た再生混合物は耐流動性が向上することなどが知られて おり、舗装再生便覧では「旧アスファルトの針入度の規格値 （20 以上）は，ストレートアスファルト混合物の発生材を対象 としたものであり，改質アスファルト混合物の発生材への適 用の可否は確認されていない。（中略） 改質アスファルト 混合物の発生材は，旧アスファルトの針入度だけで劣化の 程度を評価することは難しく，旧アスファルトの針入度が 20 未満のものでもアスファルトコンクリート再生骨材として利用 することができるものもある。」と記述されている。 このように、改質アスファルトはその改質材の効果により、 針入度では評価できない性能を有する。こ のため、改質アスファルトの性能を適切に評 価するための評価試験方法の研究が別途進 められている。再生利用においては、発生材 が改質アスファルト由来であるかどうか、目 視により使用アスファルトの種類を判別でき ないことから、有効利用の支障となっている。 また、改質アスファルト由来であることがわか っても、旧アスファルトの回収が困難な場合 があるなど、劣化度を正しく評価できない。こ のため、再生骨材の利用の可否について、 針入度に代わる判断手法の確立が望まれて いる。 ６．２ 試験の概要 本研究では、日本アスファルト合材協会と の共同研究１）により、圧裂試験の適用性につ いて実験検討を実施し、配合設計における目標値や再生 用添加剤の添加量決定方法を見いだした。この検討の継 続として、圧裂試験による改質アスファルト由来の再生骨材 中の劣化アスファルトの簡易な評価方法について検討し た。 6.2.1 試験方法 再生資材の品質基準を有効に運用するためには、品質 指標として用いる評価試験基準が、粒度やアスファルト量、 あるいはアスファルトの種類にかかわらず、劣化度を適切 に推定できる必要がある。ポリマー改質アスファルトの混入 によるに判定結果への影響の評価として、様々な試料の圧 裂試験を実施し、針入度と圧裂性状との関係を把握した。さ らに、長期間の屋外暴露により劣化した試料によりその適 用性を確認した。 6.2.2 暴露試験材料 実環境にて劣化した改質アスファルト試料は、舗装走行 実験場において走行試験されていた舗装工区かららの再 取材、ならびに土木研究所構内暴露場に長期間暴露され ていた密粒度アスファルト混合物(13)試験体である。アスフ ァルトの種類は、製造メーカの異なる改質アスファルトⅡ型 である。 6.2.3 実験操作および評価指標 暴露試験後の供試体を破砕し再生骨材に調整したのち、 圧裂試験供試体を３個ずつ作製し、その試験結果から圧裂 係数を求めた。圧裂係数は、繰返し再生されたストレートア スファルトの劣化度の指標であり、室内促進劣化試験を主 体とした過年度の研究から 1.7 以下という許容値を提案して 図-２１ 針入度と圧裂係数（圧裂スティフネス）試験結果の関係
いる。さらに、残りの再生骨材から溶剤を用いて劣化アスフ ァルトを回収し、針入度試験を行った。 ６．３ 試験結果 再生骨材を加熱転圧して作製した試料の圧裂係数と、劣 化アスファルトの針入度の関係を図-２１に示す。改質アス ファルト由来の材料は、針入度が２０未満であっても圧裂係 数が許容値である 1.7 を大きく超えることはない。しかしな がら、針入度が１０未満になると、圧裂指数は2.0 を超えるこ とがわかる。 昨年度までの研究により、疲労抵抗性が急激に低下する 劣化レベルは、ストレートアスファルトの場合は現行基準と 同じく針入度２０程度であるが、改質アスファルトの場合は 針入度１０程度であることがわかっている。今回の実験結果 は室内促進試験によるこの知見と整合しており、実環境に おいて長期間にわたり劣化した材料についても、圧裂試験 により適切に劣化評価でき、さらにこの方法は、アスファル トの種類にかかわらず同じ基準値により運用できることがわ かった。 ７．再生用添加剤の品質と配合設計方法 ７．１ 検討の概要 現在、再生用添加剤の品質は、「舗装設計施工指針」(社) 日本道路協会）に示されているが、アスファルト混合物およ び舗装の性能との関連性が十分に確認できているとは言 えず、規格値が定められている項目も尐ない。今後、再生 用添加剤の品質はますます重要になることから、まず、添 加剤の品質が舗装の性能に与える影響についてよく把握 する必要がある。 再生用添加剤の品質と配合の検討、ならびに再生用添加 剤の品質と舗装の性能の県連について平成21 年度に行っ た。現在市場で調達できる再生用添加剤や軟質アスファル トについて、劣化アスファルトとの混合性、ならびに再生用 添加剤の違いによる再生アスコンの性状を比較検討した。 ７．２ 再生用添加剤の混合性評価 再生用添加剤の混合性の評価試験として、促進劣化させ たアスファルトに再生用添加剤を加え撹拌混合し、上部と 下部の品質の相違を試験した。 7.2.1 実験方法および試験材料 表-３に示す試験材料を用いて、図-２２に示す手順により 実験を行った。 7.2.2 実験結果 各層の針入度を測定した結果を図-２３に示す。低密度の 再生用添加剤Ｌは、再生アスファルト試料の上部あるいは 表面の針入度が高く、旧アス中で均質に混合せず表面付 近に浮きやすいことがわかる。なお、軟化点も同様な（試料 下部の方がやや高い軟化点温度となる）結果であった。 今回の実験条件の設定は、再生アスファルトの規格級の 上限および下限付近であるが、アスファルトの上部あるい は表面に再生用添加剤が集まってしまう現象に変わりはな 表-３ 混合性評価の試験材料 材料 アスファルト ６０～８０ 再生用添加 剤：Ｎ 再生用添加 剤：Ｌ 製造時期 2003 2009 2009 動 粘 度 60 ℃ mm2/s ８９．２ ８４．４ 引火点 ℃ ３６４ ２３２ ２６４ 密度 g/cm3 １．０３８ ０．９６６ ０．９１４ 飽和分 ％ ６３．６ ７７．６ 芳香族分 ％ ３２．４ １７．１ レジン分 ％ ４．０ ５．３ 図-２２ 再生用添加剤の混合性の試験手順 アスファルトと再生用 添加剤を投入し、電 動 回 転 撹 拌 羽 根 1000rpm により３０分 加熱混合 163℃にて５ｈｒ保持 放冷後、上部と 下部を分割 ↓表面の針入度試験 各層の針入度他試験 各層をよく混合
いことから、目標針入度が50や70でも傾向は同様とみられ る。 7.2.3 考察 本試験の結果から以下のことが考察できる。 (1) 再生用添加剤の混合均質性 再生アスコン中での挙動は、配合率、混合状態、保持時 間、膜厚、フィラーの介在などの点で本試験とは異なるが、 アスファルトモルタル被膜の内部では本試験と同様に分離 が生じている可能性が懸念される。再生アスファルトにつ いては、混合能力や劣化の状態により旧アスファルト中へ の添加剤の溶け混みが浅くなり、混合物の物性に影響する 問題が指摘されているように、新アスファルトおよび添加剤 の旧アスファルトへの均質な混合性が求められる。素材分 離に関しては、例えば中温化剤は皮膜の表面にあえて浮 かせて粗骨材接点の滑動を良くする意図をもつ用途もある が、再生用添加剤の場合は劣化アスの回復を意図している ため均質な混合が望まれる。添加剤の偏在は、再生アスコ ン中での長期間の劣化アスの再生（熟成）も期待しにくくな り、偏在の影響は重要である。 (2) 再生アスファルトの密度 舗装設計施工指針および再生便覧では、旧アスファルト に再生用添加剤等を混入した再生アスファルトの品質が定 められている（指針付表-9.2.14）。その品質項目と規定値 は新アスファルトと同一であり、密度は 1.0000 以上と規定さ れている。これは、わが国では再生アスコンの性能が新材 と同等であるとして構造や路面を設計しているためである。 アスファルトの密度は、薄膜加熱質量変化率等が示され ているものの、現在のアスファルトは劣化が進んでも密度 はほとんど増加しない。旧アスファルトに低密度の添加剤 を混入すると、再生アスファルトの密度は低下する。この影 響は、低針入度化に伴う添加量の増加や、繰返し再生利用 された際に、より顕著になる。わが国のアスファルト舗装材 の再生利用は尐なくとも既に２巡目に入っているとみられ、 再生アスファルトの品質確保はより重要になっている。 過劣化材に対して添加剤を多量に混入したり、繰返し再 生利用を続けた場合、アスファルトが低密度化することが懸 念される。実際、再生加熱アスファルトの配合設計時に、針 入度試験時に試料カップが浮いてしまうこともあり、密度が 小さな再生用添加剤の影響について検討を続ける必要が ある。 低密度の添加剤を加える場合には、配合時に密度補正な どを行わないとアスファルト量のずれを生じる原因にもなる。 とくに、圧裂試験による混合物評価が導入されると、特別に 抽出回収しなければ再生アスファルトの密度は測定できず、 再生アスファルト品質の確認は困難となる。 (3) 配合設計における針入度試験の精度 再生アスコンの配合設計においては、再生骨材の劣化度 に応じた添加材料を決めるために針入度試験を行う。この 針入度調整のためのバインダ試験でも、今回の実験と同様 のことが起きているとみられる。その結果、再生アスファルト の針入度は高めに計測されることとなり、添加剤の不足や 混合不良など再生アスの品質の安定性への影響が心配さ れる。 これらのことから、再生用添加剤の密度には一定の下限 値を設けることが望ましい。 ７．３ 再生用添加剤の品質と舗装材の性状 再生用添加剤の相違による再生アスコンの性状を比較評 価するため、再生用添加剤をかえて再生アスコンを作製し、 それらの性状を評価するとともに、溶剤を用いて抽出回収 110 115 120 125 130 表面 上部 下部 針入度 (1/10mm) Ｎ (0.97) Ｌ (0.91) 30 35 40 45 50 上部 下部 針入度 (1/10mm) Ｎ (0.97) Ｌ (0.91) 図-２３ 再生用添加剤の混合均質性試験結果 ＰＡＶ短時間劣化： 劣化アス針入度２８.１ 添加剤： １３wt％（内割混入、密度補正無し） ＰＡＶ長時間劣化： 劣化アス針入度１１.５ 添加剤： １２wt％（内割混入、密度補正無し）
した再生アスファルトの性状を試験した。 7.3.1 実験方法 再生アスコンの性状評価は、圧裂試験を行って、 疲労性状を評価できることが過年度の成果からわか っている圧裂係数を求めた。また、わだち掘れ抵抗 性としての耐流動性評価であるホイールトラッキング 試験を行った。 試験目的から、旧アスファルトの劣化がかなり進ん だ再生骨材を使用し、添加剤量をやや多めに設定 した。再生骨材は、土木研究所構内から採取し製造 したものを用いた。再生骨材配合率を 60%、目標針 入度を 50 として針入度調整を行い、添加剤ごとに配 合を設定した。混合物粒度は密粒度(13)、アスファ ルト量は 5.8%である。また、比較のため、再生骨材 のみで作製した混合物と、新規アスファルト混合物 もあわせて試験した。 7.3.2 試験材料 再生用添加剤の性状を表-４に、再生骨材の性状 を表-５に示す。再生用添加剤を使用する場合には、新ア スファルトとしてストレートアスファルト 60～80 を使用した。 また、低密度で軟質なオイルである再生用添加剤の影響を 評価するため、針入度の大きな軟質アスファルトのみを新 アスファルトとして使用した試料を用いて比較評価を行った。 新アスファルトの性状を表-６に示す。 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 0 20 40 60 圧裂係数 (M Pa / m m ) 針入度 (1 /100mm) 図-２４ 圧裂係数と再生アスファルト針入度 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 0.1 1 10 100 圧裂係数 (M Pa / m m ) 伸度 (c m ) 図-２５ 圧裂係数と再生アスファルトの伸度 7.3.3 実験結果 (1) 圧裂試験性状 再生アスコンの圧裂係数と再生アスファルトの針入度の 関係を図-２４に示す。再生用添加剤が異なっても圧裂係数 は一様に 0.5～0.7 程度の値を示した。これは針入度 40/60 のアスファルト混合物に相当する１）。一方、再生骨材のみ の場合は、2.0 以上の大きな値を示す。軟質アスファルトに よる再生は、旧アスファルトの劣化が進んでいることもあり 針入度は十分に回復していないものの、圧裂係数は添加 剤と同程度の値を示していることがわかる。 圧裂係数と再生アスファルトの伸度の関係は、図-２５に示 すとおり針入度と同様な傾向であるが、新規アスコンの挙 動が異なる。軟質アスファルトによる再生では伸度はかなり 回復しており、針入度が多尐小さくても再生アスコンの疲労 性状はある程度確保できるものとみられる。 表-４ 再生用添加剤性状 再生用 添加剤 60℃粘度 mm2/s 薄膜加熱 後粘度比 引火点 ℃ 密度 g/cm3 A 523 1.75 328 0.9496 B 89.2 1.23 232 0.9658 C 98.0 1.12 240 0.9480 D 84.4 1.09 264 0.9141 表-５ 再生骨材の性状 旧アスファルト量 旧アスファルト針入度 25℃,1/10mm 2.36mm ふるい （みかけ）通過率 4.63% 10 41.8% 表-６ アスファルト性状 種類 針入度 25℃,1/10mm 軟化点 ℃ 伸度 15℃, cm 密度 g/cm3 60/80 70 47.0 100+ 1.038 軟質 388 32.0 100+ 1.000以上 再生骨材のみ 軟質アス 再生用添加剤，新規材料 再生骨材のみ 軟質アス、再生用添加剤 新規材料
(2) 動的安定度 再生アスコンの動的安定度と再生アスファルトの針入度 の関係を図-２６に示す。再生用添加剤で再生した再生アス コンは、針入度がほぼ同程度であるにもかかわらず、動的 安定度は数百(新規アスコン)から３千まで分布している。一 方、軟化点との対応は、図-２７に示すように、軟化点上昇 にしたがって動的安定度も上昇する傾向で、その相関関係 も非常によかった。 これらから、再生アスファルトの針入度級が同一であって も軟化点は大きく異なり、再生アスコンの耐流動性は一様 でないことがわかった。アスファルトの再生利用において は、特に再生骨材の配合率が高い場合など再生用添加剤 の影響が大きい条件においては、耐流動性を良く確認する ことが必要である。 0 1500 3000 4500 0 20 40 60 動的安定度 D S (回 / m m ) 針入度 (1 /10mm) 図-２６ 再生アスコンの耐流動性と針入度 0 1500 3000 4500 50 55 60 65 70 動的安定度 D S (回 / m m ) 軟化点 (℃) 図-２７ 再生アスコンの耐流動性と軟化点 (3) 再生アスファルトの品質と繰返し再生 今回の試験は、一回のみの再生であるが、その軟化点は 再生用添加剤の品質により異なり、舗装の耐流動性にも影 響しうることがわかった。 過年度の研究では、繰返し再生により軟化点が上昇し品 質基準値を満足しなくなる２）実験ケースが多く、これは繰返 し再生に関する既往の報文とも一致している。この様な劣 化材をさらに再生利用しようとする場合、より低粘度の再生 用添加剤を多量に使用せざるを得ないことが想定されるこ とから、添加剤の品質および添加量の上限値などに関する 許容値を検討する必要がある。
８．まとめ 本研究の成果として、以下のことが分かった。 ・アスファルトモルタルでの性状評価が可能で、特にポーラ スアスファルトの配合設計においては、様々な温度域での 評価が可能であることから、混合物試験だけによるものより も施工性の評価が可能になるなど、有効であることが確認 された。 ・バインダの繰り返し再生試験ではアスファルトの性質が変 化し、再生用添加剤の種類の影響も見られるため、繰返し 再生を考慮した再生用添加剤の評価の必要性が示され た。 ・混合物での繰り返し再生試験を行ったところ、繰返し再生 により変位への追従性が低下する可能性がみられ、繰返し 再生を考慮した再生用添加剤の評価の必要性が示され た。 ・圧裂試験により、再生骨材中のアスファルトの劣化度を混 合物試験で簡易に評価できる可能性があることがわかっ た。 ・ポリマー改質アスファルトを含む屋外暴露材の使用可否 の目安は、圧裂係数 1.7 程度、針入度 10 程度である。 ・圧裂試験から求められる圧裂係数により、劣化材を品質評 価をアスファルトの種類にかかわらず同じ基準値により運 用できることがわかった。 ・低密度の再生用添加剤は、劣化アスファルトの表面に浮く など混合不良となる場合がある。このため、再生用添加剤 の密度には一定の下限値を設けることが望ましい。 ・針入度調整により配合設計を行った再生アスコンは、いず れも適切とされる圧裂係数を示す。 ・再生アスファルトの針入度が同程度であっても、軟化点の 値に差があることから、再生アスコンの耐流動性は大きく異 なることがある。 今後、これらの知見を踏まえた具体的な評価方法、運用 可能な利用基準等の整備と、現場への普及が必要となる。 参考文献 1) (独)土木研究所，(社)日本アスファルト合材協会：アスファ ルト舗装の再生利用に関する共同研究中間報告書，平成 20 年 12 月 2) 加納孝志，新田弘之，佐々木厳，西崎到，久保和幸：繰 返し再生を考慮したアスファルト混合物の再生方法に関す る研究，土木学会舗装工学論文集 第 14 巻 2009 年 12 月
